旋转变压器的应用PPT课件
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旋转变压器 ppt课件
6.3 正余弦旋转变压器的工作原理
一、旋转变压器空载时
输出绕组Z1 Z2和Z3 Z4以及定子交轴绕组D3D4开路， 激磁绕组施加交流激磁电压Uf1 。
BD D1
Uf1 D3
D4
D2
此时气隙中将产生一个脉振磁 场BD ，该磁场的轴线与定子激磁 绕组D1D2的轴线重合。
Z1 θ Z3
Z4 设定子绕组D1D2轴线和余弦输出 绕组Z1 Z2轴线的夹角为θ
二、旋转变压器带载时
D1 BD D3 Uf1
实验表明，图中正弦输出绕 D4 组Z3Z4带上负载以后，其输出
电压不再是转角的正弦函数。
Z1
D2
θ
Z4
Z3
ZL
Z2
空载
Um Um
负载
0
90o
空载 Um Um
左图表示了旋转变压
器空载和负载时输出特性
的对比。
Why?
负载
负载电流越大，
0
90o 二者的差别也越大。
Eq34 BZ cos2θ
在一定的转角下， Eq34 正比于 BZ ，而BZ正比于 IR2 ，所以负载电流越大， Eq34也越大，输出特 性偏离正弦函数关系就越远。
Z1 θ Eq34 Z4
BZq
Bq34 Z3
ER2 Bz BZd
IR2
Z2
因此，旋转变压器有载时， 输出特性的畸变，主要是由 交轴磁通引起的。为了消除 畸变，就必须设法消除交轴 ZL 磁通的影响。消除畸变的方 法称为补偿。
360o
• 单极旋变B点(θ0)—U2(1)=Um(1)sinθ不能 驱动伺服电动机
• 多极旋变A点(θ0)—U2(p)=Um(p)sin(pθ) 能够驱动伺服电动机
旋转变压器原理种类及选用PPT资料42页
-15-
第一章 旋转变压器
特殊函数旋转变压器的结构与正余弦旋转变压器基 本相同，它采用一系列含有各次谐波的绕组，使谐波磁 场产生的合成电动势在任意转角位置时逼近给定函数， 从而实现输出电压与转角之间成任意函数的关系。
对于含有各次谐波的同心式不等匝绕组，根据叠加 原理和谐波分析的方法，在正弦分布绕组的基础上得到 下列输出电压的表达式
关系的线性旋转变压器。
-12-
第一章 旋转变压器
U1E1kuE1cos
UR2kuE1sin
UR21kuksu cinosU1 （1-10）
S1
R1
R3
D
U1
S3
S2
S4 R4
图1-6 线性旋转变压器
Z L2 R2
-13-
第一章 旋转变压器 根据上式，当电源电压一定时，旋转变压器的输出
第一章 旋转变压器
第二节 线性旋转变压器
线性旋转变压器的输出电压与转角成正比。当转 角θ很小时，
sin
U R 2ku U 1sin ku U 1 （1-5）
当转角θ较大时，这种线性函数关系便不再适用。
事实上，对正余弦旋转变压器的连线进行适当改
接，可以得到较大转角范围内输出电压与转角呈正比
f () F() F(m)
-18-
第一章 旋转变压器
选取n个转角值，记下对应的给定函数值，由式（114）可以得到下面n个方程
(1)f(1)(e1sin1 e3sin31 e5sin51esin1) (2)f(2)(e1sin2 e3sin32 e5sin52 esin2)
畸变是必须消除的，下面首先分析畸变产生的原 因，然后介绍消除畸变的措施。
-7-
第一章 旋转变压器
特殊函数旋转变压器的结构与正余弦旋转变压器基 本相同，它采用一系列含有各次谐波的绕组，使谐波磁 场产生的合成电动势在任意转角位置时逼近给定函数， 从而实现输出电压与转角之间成任意函数的关系。
对于含有各次谐波的同心式不等匝绕组，根据叠加 原理和谐波分析的方法，在正弦分布绕组的基础上得到 下列输出电压的表达式
关系的线性旋转变压器。
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第一章 旋转变压器
U1E1kuE1cos
UR2kuE1sin
UR21kuksu cinosU1 （1-10）
S1
R1
R3
D
U1
S3
S2
S4 R4
图1-6 线性旋转变压器
Z L2 R2
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第一章 旋转变压器 根据上式，当电源电压一定时，旋转变压器的输出
第一章 旋转变压器
第二节 线性旋转变压器
线性旋转变压器的输出电压与转角成正比。当转 角θ很小时，
sin
U R 2ku U 1sin ku U 1 （1-5）
当转角θ较大时，这种线性函数关系便不再适用。
事实上，对正余弦旋转变压器的连线进行适当改
接，可以得到较大转角范围内输出电压与转角呈正比
f () F() F(m)
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第一章 旋转变压器
选取n个转角值，记下对应的给定函数值，由式（114）可以得到下面n个方程
(1)f(1)(e1sin1 e3sin31 e5sin51esin1) (2)f(2)(e1sin2 e3sin32 e5sin52 esin2)
畸变是必须消除的，下面首先分析畸变产生的原 因，然后介绍消除畸变的措施。
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《旋转变压器 》PPT课件_OK
3、按使用要求分类
解算装置：正余弦旋转变压器 输出电压与转子转角成正余
弦函数关系
线性旋转变压器 输出电压与转子转角成线性关系
比例式旋转变压器 作为调整电压的比例元件
特殊函数旋转变压器
随动系统：旋转变压器发送机
旋转变压器差动发送机
旋变变压器
2
二、旋转变压器结构 旋转变压器结构与绕线式异步电动机类似。 铁芯:定子、转子铁芯采用高磁导率的铁镍硅钢片冲叠而成; 绕组：在定子铁芯和转子铁芯上分别安装有两个在空间上互相 垂直的高精度正弦绕组； 通常设计为2极，转子绕组经电刷和集电环引出。 正余弦旋转变压器结构图如图所示。
输出绕组的端电压分别为：
U r10 E r1 k E f sin kU f sin
输出绕组Z1Z2 称 为正弦绕组
U r20 E r2 k E f cos kU f cos
输出绕组Z3Z4 称
为余弦绕组
8
二、正余弦旋转变压器的负载运行
在实际应用中，输出绕组都接有负载，如控制元件，放大器等， 输出绕组有电流流过，从而产生磁通势，使气隙磁场产生畸变， 从而使输出电压产生畸变，不再是转角的正、余弦函数关系。
Fr2d= Fr2cosα
交轴分量为
Fr2q= Fr2sinα
为消除或减弱造成电压畸变 的交轴分量磁势使Fr2q =Fr1q， 交轴分量磁势完全补偿。
21
Xm
22
按基尔霍夫第二定律：
••
•
•
U f I f (Zs jX m ) I r1( jku X m sin ) I r2 jku X m cos
在自动控制系统中可以用作解算元件，实现坐标变换和三角 运算等，在随动系统中，用来传输与角度对应的电信号，此外 还可以用作移相器和角度-数字转换装置等等。
旋转变压器演示文稿
定子绕组: S1-S1’励磁绕组 S2-S2’交轴绕组
转子正弦和余 弦输出绕组
一、正余弦旋转变压器的空载运行
空载时，在定子励磁绕组上施加单相交流电压Uf，其余绕组均开路。 设励磁绕组的轴线方向为直轴，即d轴，这时电机中产生直轴脉振磁通Φ d， 它在励磁绕组中产生的感应电势为
E f 4.44W f d
为了消除正余弦旋转变压器负载电流产生的交轴磁场，除采用二次侧补偿外． 可在定子的交轴绕组中接入合适的阻抗,以达到消除交轴磁场对输出电压的影响。
在图6—6中．励磁绕组外施单相交流电源，定子交轴绕组接入阻抗Zq， 转子的正弦输出绕组中仍接有负载阻抗Z11，余弦输出绕组开路。 IR1→直轴分量FR1d＝FR1sinα作用在励磁绕组的轴线上，其去磁作用可由 励磁绕组中增加的电流以补偿。 交轴分量FR1 q正处于交轴绕组的轴线上， 此时交轴绕组对交轴磁场而言就犹如一个经阻抗Zq而闭合的变压器二次 绕组，交轴磁场将在其中感应电势Eq.流过电流Iq形成磁势Fq=IqWf，交轴 合成磁通Φq将由Fq和FR1q共同激励。欲使旋转变压器有良好的输出特性， 应让作用于交轴的合成磁动势尽可能的小，并最好使它等于零。可以证 明，在定子励磁绕组与交轴绕组完全相同的条件下，当交轴绕组的负载 阻抗Zq等于励磁电源的内阻抗Zi，即
U R10 ER1 ku E f sin U R 20 ER 2 ku E f cos
由上式可见，当输入电源电压不变时，转子正、余弦绕组的空载输出电压 分别与转角呈严格的正、余弦关系。正弦绕组和余弦绕组由此而得名。
二、正余弦旋转变压器的负载运行
当正弦输出绕组接有负载阻抗Z11时, 则正弦绕组中有电流IR1流通，该电流 在正弦绕组中产生脉振磁通Φ R1，如图6—3· 所示。 磁通ΦR1 进一步可分解为直轴分量和交轴分量，即
磁阻式旋转变压器简介PPT课件
3.1 磁阻旋变生产商介绍
国内旋变科研构----西安交通大学、哈尔滨工业大学、南京 航空航天大学、上海大学等等。
3.1 磁阻旋变生产商介绍
国外旋变生产商----日本多摩川精机、日本美蓓亚、德国 LTN、德国西门子、瑞士ABB、美国泰科电气、美国托菲电 气、荷兰ATAS等等。
3.2 设计理念
采用有限元分析与RDC耦合联合仿真，缩短产品开发周期、提 升产品性能、降低研发成本
2.4高铁上的应用
22
3.国外磁阻式旋变先进技术
23
生产商介绍 设计理念 生产流水线 焊接 封装 下线
3.1 磁阻旋变生产商介绍
国内旋变生产商----西安西电微电机有限责任公司、青岛青 微电器有限责任公司、中国电子科技集团公司第二十一研究 所、深圳厚施电子科技有限公司、上海赢双电机有限公司等 等。
pwkw f2Bm 2 kw——与材料有关的比例系数
1.4材料
9
1.4材料
10
为减小涡流损耗，电机和变压器的铁心都用含硅量较 高的薄硅钢片叠成。
1.5标准
11
⑤磁阻式旋转变压器上海市企业标准由上海赢双 电机有限公司于2012年5月提出并起草。 内容：本标准规定了磁阻式旋转变压器的术语和 定义、分类和标记、要求、试验方法、检验方法 、检验规则、标志、标签和包装、运输、贮存
14
3.2 设计理念
a）马达机身泄漏出来的漏磁通导致失真。（b）确立了将失真量降至最小的设计方法。 采用磁场分析来设计
在磁场解析中容易造成问题的是漏磁通。旋转变压器是位于马达内的磁传感器，因此 马达机身泄漏出来的磁通量会使信号失真。为了将这一影响降低至最小限度，美蓓 亚采取了使用磁场分析来设计的方法。这种方法是凭借在EPS马达用途中积累的经 验确立的
《旋转变压器 》课件
旋转变压器的应用领域
汽车工业
用于检测曲轴、凸轮轴位置，以 及车辆四轮定位。
数控机床
用于实现高精度角度控制和位置 检测。
航空航天
用于飞行器的姿态控制和导航系 统。
机器人技术
用于机器人的关节角度检测和运 动控制。
旋转变压器的优缺点
优点
结构简单、可靠性高、耐高温、 抗干扰能力强、测量精度高。
缺点
输出信号为模拟量，需要配合后 续电路进行信号处理；对安装位 置和轴系要求较高，需要专业人 员安装调试。
05
未来旋转变压器的发展趋势
新型旋转变压器的研发
研发高精度、高效率的旋转变压器
随着科技的发展，对旋转变压器的精度和效率要求越来越高，未来将会有更多新 型的旋转变压器被研发出来，以满足各种应用需求。
微型化、集成化旋转变压器
随着微电子技术的发展，微型化和集成化的旋转变压器将成为未来的重要研究方 向，这将有助于减小设备的体积和重量，提高其便携性和可靠性。
02
感应电动势的大小和方向随转子 的位置和极数而变化，从而输出 与转子位置成比例的电压信号。
旋转变压器的控制方式
旋转变压器可以采用模拟控制和数字控制两种方式。
模拟控制方式通过调整励磁电流的大小和方向来控制旋转变压器的输出电压信号。
数字控制方式则通过数字信号处理器（DSP）或微控制器（MCU）对旋转变压器进 行数字化控制，实现更高的控制精度和动态性能。
根据故障现象，结合以上方法，逐步排查 故障原因，采取相应的措施进行排除。
旋转变压器的保养建议
01
02
03
定期进行维护保养
建议每年对旋转变压器进 行一次全面的维护保养， 包括清洗、检查、紧固等 。
旋转变压器PPT课件
多相旋转变压器具有较 高的精度和线性度，适 用于高精度测量和控制 系统中。
根据用途分类：旋转变 压器可分为标准型和特 殊型两种类型。
标准型旋转变压器主要 用于测量和控制系统中， 而特殊型旋转变压器则 根据特定需求进行定制， 如用于高温、高压、腐 蚀等恶劣环境下的旋转 变压器。
03 旋转变压器的应用
对安装和调整要求较高
旋转变压器的安装和调整要求较 高，需要专业的技术人员进行操 作，否则可能会影响测量精度和 稳定性。
对工作环境要求较高
旋转变压器对工作环境的要求较 高，需要在干燥、无尘、无振动 的环境中工作，以确保测量精度 和稳定性。源自 05 未来旋转变压器的发展趋 势
提高精度和稳定性
优化设计
智能化控制
通过改进结构设计、优化材料和制造 工艺，提高旋转变压器的精度和稳定 性。
结合传感器技术和控制算法，实现旋 转变压器的智能化控制，提高其稳定 性和可靠性。
误差补偿技术
采用先进的误差补偿技术，如数字补 偿技术，对旋转变压器的输出进行精 确调整，提高其测量精度。
降低成本和体积
优化生产工艺
通过改进生产工艺和降低制造成 本，实现旋转变压器成本的降低。
01
旋转变压器主要由定子 和转子组成。
02
定子上有励磁绕组，而 转子上则有感应绕组。
03
04
定子和转子之间存在气 隙，以减少磁阻并提高 磁耦合效率。
旋转变压器的结构紧凑， 通常用于高精度测量和 控制系统中。
旋转变压器的工作原理
01
02
03
04
当励磁绕组中通入交流电时， 会在定子中产生一个旋转磁场
。
详细描述
在汽车领域，旋转变压器用于检测曲轴位置、气门开度等，实现发动机的精确控制；在航空领域，旋转变压器用 于检测飞行器的姿态和角位置；在能源领域，旋转变压器用于风力发电机的转速和角度监测；在工业自动化领域， 旋转变压器用于数控机床、包装机械等设备的运动控制和位置检测。
旋转变压器工作原理PPT课件
分辨率高、通用接口
可靠性较差
分辨率高、可绝对定位
成本高，可靠性较差
可靠性高，高精度、可绝对定 位
使用麻烦
可靠性最高，结构简单紧凑 精度偏低，使用麻烦
02 旋转变压器的类型
02 旋转变压器的类型
从电机原理来看, 旋转变压器又是 一种能旋转的变压器。 这种变压器 的原、 副边绕组分别装在定、 转 子上。 原、 副边绕组之间的电磁 耦合程度由转子的转角决定, 故转 子绕组的输出电压大小及相位必然 与 按转 电子 机的 极转 数角 的有 多关 少。 来分，常见的旋 转变压器一般有两级绕组和四极绕 组两种结构形式，两级绕组变压器 的定子和转子各有一对磁极。除此 之外，还有多极旋转变压器，用于 高精度检测系统。
旋转变压器
演讲人：
CONTENT S
01 概述 02 旋转变压器的类型 03 正余弦旋转变压器 04 旋转变压器的使用
01 概述
01 概述
旋转变压器，又称同步分解器，是一种电磁式传感器，精密 测位用的机电元件，其输出电信号与转子转角成某种函数关系。 旋转变压器也是一种测量角度用的小型交流电动机，主要用来测 量旋作转为物体速的度转及轴位置角传位感移元和件角，速常度用。的有这 样几种：光学编码器、磁性编码器和旋转变 压器。由于制作和精度的缘故，磁性编码器 没有其他两种普及。光学编码器的输出信号 是脉冲，由于是天然的数字量，数据处理比 较方便，因而得到了很好的应用。早期的旋 转变压器，由于信号处理电路比较复杂，价 格比较贵的原因，应用受到了限制。因为旋 转变压器具有无可比拟的可靠性，特别是高 温，严寒、潮湿、高速、高振等。以及具有 足够高的精度，在许多场合有着不可代替的
精度 高 高 低
工艺性 差 一般 好
第15章-旋转变压器
4 .4 4 fN 2 K W 2 f co s
下 页Βιβλιοθήκη 上 页目 录15.3
误差概述
目 录
前几节在分析旋转变压器的工作原理时，假定理想条件下， 采取适当的接线方式就能使输出电压的大小与转子转角成正 弦函数关系，或者与转子转角成线性关系。实际上，由于许 多因素的影响，使输出电压产生误差。
1)旋转变压器在加工过程中要严格按照工艺 要求； 2)在使用时采用必要的补偿方式消除误差； 3)在设计时应从精度要求出发来选择绕组的 型式、定转子的齿槽配合、铁心的材料和变 压器中各部分的磁通密度大小等，以保证变 压器气隙磁场按正弦规律分布。
退 出
下 页
上 页
同理可得余弦输出绕组B空载时电压为
目 录
从上式可看出，在正余弦旋转变压器中，当励磁电压恒定， 转子的正弦输出绕组A空载时，其输出电压UAO将与转子转角α 呈正弦函数关系。
图a中励磁绕组的轴线与直轴方向 重合，转子绕组A产生的磁通φ A在 直轴方向的分量φ Ad对励磁磁通φ f 起去磁作用。
2
4.44 fN 2 K W 2 4.44 fN 1 K W 1
E f sin K u E f sin K u U f sin
N1K W 1
称为电压比，为定转子绕组有效匝数比，也即为空
载时输出绕组的最大输出电压与励磁电压之比，是一个常数。
退 出
下 页
上 页
式中 N1——绕组串联匝数； Kω 1——绕组因数； Φ f——直轴脉动磁通的幅值
15.2.2 线性旋转变压器
线性旋转变压器指其输出电压的大小随转子转角α 成正比 关系的旋转变压器。
当定子f绕组接入电源后 f绕组产生电动势：Ef=4.44fN1Kw1φ f B绕组产生电动势：EB=4.44fN2Kw2φ fcosα A绕组产生电动势：EA=4.44fN2Kw2φ fsinα 这些电动势都是由同一个脉动磁通φ f感应 产生的，因此它们在时间上同相位，都滞 后φ f90°电角度。 若略去绕组中的漏阻抗压降，则
旋转变压器的应用PPT课件
公司成立于2005年，一直坚持走产、学、道路； 2006年10月上海赢双电机有限公司承担国家863项目； 2007年上海赢双电机有限公司承担上海科委项目2项； 2008年上海赢双电机有限公司取得国家发明专利号1项。
. 1
2.旋转变压器原理
Primary SideR1(ORG) Nhomakorabeaθ
Secondary Side S1(RED)
1
(H/Ac)m
0.5
cosZ012(i1)(1)i10 2 Z0
sin Z012(i1)(1)i10 0 2 Z0
0.5
1
0
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
4.5 5
5.5 6
6.5
B(T)
. 5
上海赢双电机有限公司
. 6
上海赢双电机有限公司
Primary Side R 1(ORG)
随着电子工业的发展，电子元器件集成化程度的提高，元器件的价格大大下降；另外 ，信号处理技术的进步，旋转变压器的信号处理电路变得简单、可靠，价格也大大下降 。而且，又出现了软件解码的信号处理，使得信号处理问题变得更加灵活、方便。这样 ，旋转变压器的应用得到了更大的发展，其优点得到了更大的体现。和光学编码器相比 ，旋转变压器有这样几点明显的优点：①无可比拟的可靠性，非常好的抗恶劣环境条件 的能力；②可以运行在更高的转速下。（在输出12 bit的信号下，允许电动机的转速可 达60,000rpm。而光学编码器，由于光电器件的频响一般在200kHz以下，在12 bit时 ，速度只能达到3,000rpm）；③方便的绝对值信号数据输出。
出于可靠性的考虑，目前有刷的旋转变压器，基本上不被采用，而是采用无刷的旋转变压器。
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2.旋转变压器原理
Primary SideR1(ORG) Nhomakorabeaθ
Secondary Side S1(RED)
1
(H/Ac)m
0.5
cosZ012(i1)(1)i10 2 Z0
sin Z012(i1)(1)i10 0 2 Z0
0.5
1
0
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
4.5 5
5.5 6
6.5
B(T)
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上海赢双电机有限公司
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上海赢双电机有限公司
Primary Side R 1(ORG)
随着电子工业的发展，电子元器件集成化程度的提高，元器件的价格大大下降；另外 ，信号处理技术的进步，旋转变压器的信号处理电路变得简单、可靠，价格也大大下降 。而且，又出现了软件解码的信号处理，使得信号处理问题变得更加灵活、方便。这样 ，旋转变压器的应用得到了更大的发展，其优点得到了更大的体现。和光学编码器相比 ，旋转变压器有这样几点明显的优点：①无可比拟的可靠性，非常好的抗恶劣环境条件 的能力；②可以运行在更高的转速下。（在输出12 bit的信号下，允许电动机的转速可 达60,000rpm。而光学编码器，由于光电器件的频响一般在200kHz以下，在12 bit时 ，速度只能达到3,000rpm）；③方便的绝对值信号数据输出。
出于可靠性的考虑，目前有刷的旋转变压器，基本上不被采用，而是采用无刷的旋转变压器。
旋转变压器的应用共31页文档
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
31
旋转变压器的应用
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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Number of pole pair: 1 Input voltage: 7V(rms) Input frequency: 10kHz Impedances: 180Ω±15% Transformation ratio: 0.5±5%
Max.electrical error: ±10′
. 2
旋变输入输出波形（三对极，假设空间不变，时间变化）
4.2几种类型旋转变压器的比较
由于结构形式和原理的不同，在性能和抗恶劣环境条件能力上，各种类型的旋转变压 器的特点不一样。表1给出了情况比较。
表1 各种类型的旋转变压器性能、特点比较
类型
精度 工艺性 相位移 可靠性 结构
成本
有刷型
高
差
小
差
复杂
高
环变型
高
一般 比较大
R3(WHT)
S2(YEL)
S3(BLK) S4(BLU)
无刷旋转变压器原理图
无刷旋变主要应用于工业控制场合，是伺服电机的理想的位 置传感器。
无刷旋变主要参数包括： 极对数： 1对极 激磁电压：7V(rms) 激磁频率：10kHz 输入阻抗：180Ω±15% 变压比：0.5±5% 电气误差：≤±10′
(1)按输出电压与转子转角的函数关系分为正、余弦旋转变压器，线性旋转变压器，特殊函数旋转 变压器，比例式旋转变压器和感应移相器；
(2)按功能在同步随动系统中分为发送机、接收机、变压器等； (3)按结构分为接触式和无接触式；还可分为单极、多极型和双通道旋转变压器，以及磁阻式旋转 变压器。
. 12
上海赢双电机有限公司
. 7
上海赢双电机有限公司
. 8
高精度双通道旋变
上海赢双电机有限公司
双通道旋变现在最高精度可达5角秒
. 9
3.常用的速度及位置传感器
作为速度及位置传感元件，常用的有这样几种：光学编码器、磁性编码器和旋转变压 器。由于制作和精度的缘故，磁性编码器没有其他两种普及。光学编码器的输出信号是 脉冲，由于是天然的数字量，数据处理比较方便，因而得到了很好的应用。早期的旋转 变压器，由于信号处理电路比较复杂，价格比较贵的原因，应用受到了限制。因为旋转 变压器具有无可比拟的可靠性，以及具有足够高的精度，在许多场合有着不可代替的地 位，特别是在军事以及航天、航空、航海等方面。
. 10
上海赢双电机有限公司
表1.1 速度位置传感器（Rotary Position Sensor）技术
分类
优点
缺点
霍尔效应传感器
光学编码器
增量式 正余弦式
由于信号等级低、读出电子设
小型封装、高精度、低功耗、
备必须靠近信号传导设备，需 要考虑读出设备受超过其承受
能力的温度和辐射影响。
光敏传感器安装靠近编码器的
Secondary Side
θ
S 1(RED)
R 3(WHT)
S 2(YEL)
S 3(BLK) S 4(BLU)
磁阻式旋转变压器原理图
磁阻式旋变主要应用于新能源车电机中作为位置传感器使用。
VR旋变主要参数包括：
极对数： 一般为2-12对极
Number of pole pair: 2-12
激磁电压：7V(rms)
Input voltage: 7V(rms)
激磁频率：10kHz
Input frequency: 10kHz
输入阻抗：180Ω±15%
Impedances: 180Ω±15%
变压比：0.286±10%
Transformation ratio: 0.286±10%
电气误差：≤±30′
Max.electrical error: ±30′
公司成立于2005年，一直坚持走产、学、道路； 2006年10月上海赢双电机有限公司承担国家863项目； 2007年上海赢双电机有限公司承担上海科委项目2项； 2008年上海赢双电机有限公司取得国家发明专利号1项。
. 1
2.旋转变压器原理
Primary Side
R1(ORG)
θ
Secondary Side S1(RED)
随着电子工业的发展，电子元器件集成化程度的提高，元器件的价格大大下降；另外 ，信号处理技术的进步，旋转变压器的信号处理电路变得简单、可靠，价格也大大下降 。而且，又出现了软件解码的信号处理，使得信号处理问题变得更加灵活、方便。这样 ，旋转变压器的应用得到了更大的发展，其优点得到了更大的体现。和光学编码器相比 ，旋转变压器有这样几点明显的优点：①无可比拟的可靠性，非常好的抗恶劣环境条件 的能力；②可以运行在更高的转速下。（在输出12 bit的信号下，允许电动机的转速可 达60,000rpm。而光学编码器，由于光电器件的频响一般在200kHz以下，在12 bit时 ，速度只能达到3,000rpm）；③方便的绝对值信号数据输出。
单价低，使用方便
光栅轮.不具备耐温性能和抗
辐射性能、远距离传输成本高。
分辨率高、通用接口
可靠性较差
绝对式
分辨率高、可绝对定位
成本高，可靠性较差
旋转变压器
绕线式 磁阻式
可靠性高，高精度、可绝对定 位
使用麻烦
可靠性最高，结构简单紧凑 精度偏低，使用麻烦
. 11
4.旋转变压器的分类以及注意事项
4.1旋转变压器的分类
2
1 sinfe( ) cosfe( ) 0 reffe( )
1
2
0
1
2
3
4
5
6
7
. 3
旋变输出波形幅值连线（三对极，假设空间时间都变化）
. 4
-0.696 -0.693
运动过程中输出的波形：包络线 -0.689 -0.686 -0.682 -0.678 -0.675 -0.671 -0.667 -0.663 -0.66 -0.656 -0.652
1
(H/Ac)m
0.5
cosZ012(i1)(1)i10 2 Z0
sin Z012(i1)(1)i10 0 2 Z0
0.5
1
0
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
4.5 5
5.5 66.5来自B(T). 5
上海赢双电机有限公司
. 6
上海赢双电机有限公司
Primary Side R 1(ORG)
1.上海赢双公司简介
上海赢双电机有限公司是一家专业研发和生产各种型号旋转变压器技术企业。公司产 品包括绕线式旋转变压器、磁阻式旋转变压器、双通道高精度旋变，另外我们还有数十 种根据不同行业的客户的实际要求研制的特殊旋变。公司技术研究中心人员主要是由在 机电研究所从事数十年电机研究行业专家、大学教授和年轻科技骨干构成。